JPS62299801A - レ−ザビ−ム用レンズの保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば機構部品などにセラミックスをコー
ティングするレーザビームによるセラミックスコーティ
ング装置に係り、特にそのレーザビーム集光レンズおよ
びウィンドウレンズを蒸発物から保護ずろための保護装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

第３図は従来のレーザビームによるセラミックスコーテ
ィング装置を示す構成図であり、（１）はレーザ発振器
、（ｌａ）はレーザ発振器（１）から発振されたレーザ
ビーム、（２ａ）　、　（２ｂ）　、　（２ｅ）はレー
ザビーム（１ａ）の方向を変えるためのペンドミラーで
、レーザビーム（１ａ）を伝送するビーム伝送光学系を
構成している。（３）はレーザビーム（１ａ）を集光す
る集光レンズ、（４）は真空容Ｎ（５）に設けられたウ
ィンドウレンズで、集光レンズ（３）とでビーム伝送光
学系（２ａ）〜（２ｃ）により伝送されたレーザビーム
（１ａ）を真空容器（５）内のセラミックス部材（６）
に入射するビ−ム導入光学系を構成する。（７）はセラ
ミックス部材（６）を固定するセラミックス保持部、（
８）はセラミックス部材（６）を予熱するヒータ、（９
）はコーティングの対象物である基板、００）は基板（
９）を固定する基板保持部、ａυは基板（９）を予熱す
るヒー・夕である。

従来のし・−ザセラミックスコーティング装置は」１記
のように構成され、レーザ発振器（１）から発振されｔ
＝レーザビーム（１ａ）を、ビーム伝送光学系（２ａ）
〜（２Ｃ）により伝送し、集光レンズ（３）で集光して
ウィンドレンズ（４）を通し、ヒータ（８）によって予
熱されているセラミックス部材（６）に導入して照射す
る。このレーザビーム照射により、セラミックス部材（
６）のセラミックスを蒸発せしめ、その蒸発物質（６１
）を、セラミックス部材（６）に対向して配置され、か
っヒータａυによって予熱されている基板（９）に蒸着
し、コーティングする。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のレーザセラミックスコーティング装置は辺上のよ
うに構成されているので、レーザビーム照射によりセラ
ミックス部材から蒸発する蒸発物質が、被コーテイング
材である基板への方向から外れて、しばしばウィンドウ
し・ノズ方向に飛散ずろことがあり、ウィンドウレンズ
に付着する。このように、ウィンドウレンズが蒸着され
ると、シ・−ザビームの透過性が悪化するのみならず、
ウィンドウレンズが熱吸収によって変形し、Ｌ−−−−
ザビームをセラミックス部材に正確に照射することがで
きなくなり、セラミックスコーティングを安定に行えな
くなるという問題があった。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、特にレーザセラミックスコーティング装置
におけるウィンドウレンズへの蒸発物質の付着を大幅に
低減することができるレーザビーム用レンズ保護装置を
得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るレーザビーム用レンズ保護装置は、ウィ
ンドウレンズを保護するための保護筒をウィンドウレン
ズの囲りに突設し、この保護筒の先端開口部に巻取りド
ラムによって移動可能な帯（Ｏ） 状の極薄板を近接するように配置したものである。

〔作用〕

この発明におけるレーザビーム用レンズ保護装置は、保
護筒の先端開口部に近接するように配置された極薄板に
、セラミックスコーティングが開始されると、先ず、集
光レンズおよびウィンドウレンズを介して照射されるレ
ーザビームによって、その出力に応じた径の穴があけら
れる。次いで、このあけられた極薄板の穴を貫通したレ
ーザビームは、セラミックス部材に照射され、蒸発した
セラミックスをコーティングの対象物である基板に蒸着
させるが、同時に飛散する蒸発物質がウィンドウレンズ
に付着するのを、保護筒およびレーザビームの出力に応
じた最小限の穴しか開口されていない極薄板によって遮
蔽し、ウィンドウレンズへの蒸発物質の付着を大幅に低
減する。

〔実施例〕

以下、乙の発明の一実施例を図について説明する。第１
図はレーザビーム用レンズ保護装置の要部断面図であり
、図において、（Ｉａ）、（３１〜（６）は第３図で示
した従来装置と同じものであり、（ｌａ）はレー・ザビ
ーム、（３）は集光レンズ、（４）はウィンドウレンズ
、（５）は真空容器、（６）はセラミックス部材である
。（１２１はウィンドウレンズ（４）の囲りに真空容器
（５）から下方へ出力突設された保護筒で、ウィンドウ
レンズ（４）への蒸発物質（６１）の付着を防止する。

ａ９は保護筒叫の先端開口部に近接して配置される帯状
の極薄板で、例えばステンレス鋼などで形成されている
。（１３ａ）はレーザビーム（１ａ）によってあけられ
た極薄板α３）の穴、圓は帯状の極薄板（１３１をロー
ル状に保持している保管用ドラム、（ト）は帯状の極薄
板α３）を必要に応じて巻取る巻取り用ドラム、ＯＢは
巻取り用ドラム（至）を回転駆動する駆動モータ、（１
７１は固定具で、保管用プラム圓および駆動モータ（ト
）をそれぞれ真空容器（５）の内壁に固定する。第２図
は第１図に示す極薄板αＪの部分を下方から見た図であ
り、極薄板（１３＋の幅は少なくとも保護筒（２）の先
端開口部の内径よりも大きな寸法とし、その先端開口部
を密閉するがごとく配置されている。

次に、このように構成されたレーザビーム用しく６１ ンズ保護装置の作用について説明する。レーザビーム（
１ａ）によるセラミックスコーティングの動作は、従来
例と同様に行われる。この場合、蒸発物質（６１）の大
部分は、セラミックス部材（６）におけるレーザビーム
（１ａ）の反射方向である基板（９）へ向って飛散する
が、蒸発物質（６１）の一部はウィンドウレンズ（４）
へ向って飛散し、前に述べたような問題点が生じていた
。この蒸発物質（６１）のウィンドウレンズ（４）への
付着防止装置として、まず保護筒（２）の設置が考えら
れるが、レーザビーム（１ａ）のビーム径はその出力の
大きさによって変化し、この出力はセラミックス部材（
６）の材質が変更される毎に調整する必要があり、した
がって保護筒θ２の先端開口部内径を最大ビーム径以上
の寸法としなければならず、このため保護筒（２）の内
面を通じて飛散する蒸発物質（６１）の量もかなり多く
、付着防止の役目に対して保護筒■のみでは万全でなか
った。

なお、レーザビーム（１ａ）の出力に応じて、保護筒（
２）を取換える方策もあるが、合理的でなかった。

そこで、保；Ｗ筒■の先端開口部を密閉するがごト＜、
保管用ドラム（１４１と巻取り用ドラム（ト）間に張設
された帯状の極薄板０３）を近接して配置し、セラミッ
クスコーティングを開始するさいのレーザビーム（１ａ
）の照射によって、その出力に応じた最小限の径の穴（
１３ａ）を極薄板α（至）に開口する。したがって、保
護筒ａｚの先端開口部からウィンドウレンズ（４）への
蒸発物質（６１）の飛散量はわずかになり、ウィンドウ
レンズ（４）への付着を大幅に低減することができる。

また、レーザビーム（１ａ）の出力変更に対しては、前
回よりも大きな出力の場合は、そのままの状態で、極薄
板Ｑ３１の穴（１３ａ）の再穴加工（拡大加工）が施さ
れ、付着防止の効果が継続される。一方、１．５−ザビ
ーム（１ａ）の出力が前回よりも小さい場合には、駆動
モータ０６）によって巻取り用ドラム叫を回転駆動し、
開口された極薄板（１３１を巻取り用ドラム０口に巻取
って、開口されてない極薄板Ｑ３１を保護筒０２）の先
端開口部の前面に繰り出し、当初の密閉状態として、再
度レーザビーム（１ａ）の照射によってその出力に応じ
た最小限の穴（１３ａ）を開口し、付着防止の作用を行
う。この一連の付着防止動作は、その時の加工条件に応
じて自動的に行われ、しかも真空容器（５）を開放する
ことなく行えるので、セラミックスコーティング作業を
効率よく行うことができる。

なお、上記実施例においては、巻取り用ドラム（へ）の
回転駆動に駆動モータαｌを用いているが、これに限る
ものではなく、真空容器（５）内に配置可能なものであ
れば、その他の型式の駆動装置を用いても差支えない。

また、極薄板０３）はステンレス鋼として説明したが、
１ノ−ザビーム（１ａ）によって穴加工を行え、かつ蒸
発物質（６１）の飛散を阻止てきるものであれば、どの
ような材質のものでもよい。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、保護筒の先端開口部に
密着するがごとく近接して帯状の極薄板を移動可能に配
置し、シ・−ザピームによるセラミックスコーディング
の際、レーザビームの出力に応じた最小限の穴しか開口
しないようにしたので、ウィンドウレンズへの蒸発物質
の付着を大幅に低減するとともに、レーザビームの出力
変化や加工条件の変更に対しても自動的に対応すること
ができ、セラミックスコーティング作業を安定にかつ合
理的に行えるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のレーザビーム用レンズ保
護装置の要部を示す断面図、第２図はこの発明の極薄板
を下方から見た図である。第３図は従来のレーザセラミ
ックスコーティング装置の構成を示す断面図である。 図において、（ｌａ）はレーザビーム、（３）は集光レ
ンズ、（４）はウィンドウレンズ、（６）はセラミック
ス部材、（＋２１は保護筒、（Ｉ３）は極薄板、圓は保
管用ドラム、叫は巻取り用ドラム、０６）は駆動モータ
。 なお、図中同一符号（よ同一または相当部分を示す。 代理人　弁理士　佐　藤　正　年 ｆｌｏ） 手続補正書（自発） 昭和６１年８　月２９日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）真空容器内でセラミックスにレーザビームを照射
   し、セラミックスを蒸発させてコーティング対象物であ
   る基板の表面に蒸着させるレーザセラミックスコーティ
   ング装置において、集光レンズやウィンドウレンズに蒸
   発物質が付着するのを低減するため、蒸気ウィンドウレ
   ンズの囲り下面に保護筒を突設し、この保護筒の先端開
   口部に密接するがごとく近接して極薄板を配置し、セラ
   ミックスコーティングを行う際は照射されるレーザビー
   ムの出力に応じた最小限の穴を開口させるようにしたこ
   とを特徴とするレーザビーム用レンズ保護装置。
2. （２）極薄板が必要に応じ巻取りドラムによって移動可
   能となるように帯状に形状されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のレーザビーム用レンズ保護
   装置。